Bài toán 36 sĩ quan là gì?

Bài toán 36 sĩ quan bắt nguồn từ một truyền thuyết. Truyện kể rằng có lần một quốc vương nước Phổ tiến hành một cuộc duyệt binh lớn, truyền lệnh cho sáu chi đội lính tham gia để duyệt binh. Quốc vương quy định mỗi chi đội phải chọn sáu sĩ quan có quân hàm khác nhau (ví dụ có thể chọn sĩ quan thượng tá, trung tá, thiếu tá, và thượng uý, trung uý, thiếu uý). Vậy mỗi chi đội chọn sáu sĩ quan thì sáu chi đội sẽ có 36 sĩ quan. Quốc vương yêu cầu sĩ quan xếp thành đội hình sáu hàng ngang và sáu hàng dọc, ở mỗi hàng ngang và hàng dọc, các sĩ quan phải không cùng hàm và không cùng đơn vị. Viên sĩ quan điều hành bày đi, xếp lại vẫn không đạt được đội hình theo đúng yêu cầu của Quốc vương. Về sau, câu chuyện lan truyền ra ngoài, mọi người ai nấy cũng đều tìm các phương án sắp xếp đội hình nhưng rốt cuộc không ai thu được kết quả. Vấn đề này được gọi là “vấn đề 36 sĩ quan” và lưu truyền rộng rãi. Vấn đề khó này đã thu hút nhiều tâm lực của nhiều nhà toán học nổi tiếng.

Người ta tìm thấy rằng, nếu Quốc vương đề ra yêu cầu ít hơn hoặc nhiều hơn một chút, ví dụ yêu cầu bày thành năm hàng ngang, năm hàng dọc hoặc bảy hàng ngang bảy hàng dọc thì có thể được, nhưng với sáu hàng ngang sáu hàng dọc thì không thể được. Ta thử xét trường hợp xếp thành bảy hàng ngang bảy hàng dọc.

A, B, C, D, E, F, G, biểu diễn các đơn vị bộ đội, các chỉ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 chỉ các cấp quân hàm của các sĩ quan. Ở mỗi hàng ngang, hàng dọc đều có chữ cái A, B, C, D, E, F, G biểu diễn đó là các sĩ quan từ 7 đơn vị, các chỉ số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 chỉ các cấp quân hàm của các cấp sĩ quan khác nhau.

Ngày nay bài toán 36 sĩ quan thuộc một bài toán của phép toán tổ hợp. Các đội hình sắp xếp được gọi là ma trận hoặc ma trận chữ nhật, ví dụ cách xếp sáu hàng ngang sáu hàng dọc gọi là ma trận vuông cấp sáu. Do từ ban đầu các yếu tố của ma trận đều biểu diễn nhờ các chữ cái Latinh A, B, C, D... nên các ma trận này thường được gọi là các ô vuông Latinh. Bảng vuông Latinh phù hợp với điều kiện trực giao gọi là “bảng vuông trực giao”. Bài toán 36 sĩ quan thuộc loại bài toán của phép toán tổ hợp của bảng vuông Latinh trực giao. Nhà toán học kiệt xuất ơle (L. Euler) đã chứng minh là ma trận vuông cấp sáu theo yêu cầu của Quốc vương Phổ là không thể được, kết luận này đã được nhà toán học Pháp Thali chứng minh vào năm 1901. Thế là bài toán 36 sĩ quan đã được giải quyết. Đó chính là các ma trận vuông Latinh trực giao. Các ma trận này được ứng dụng rộng rãi trong công tác thiết kế, thí nghiệm. Trong công nghiệp, nông nghiệp, trong khoa học kĩ thuật luôn cần phải tiến hành một số lớn việc sắp xếp tổ chức các tổ thực nghiệm. Việc sử dụng các bảng vuông Latinh trong công tác thiết kế, thực nghiệm có thể giảm đi nhiều công sức trong việc sắp xếp, tiết kiệm được nhiều sức người, sức của, tăng được hiệu quả công việc.

Tại sao không thể coi kho số liệu là kho thông tin?

Nói theo cách thông thường thì kho số liệu (dữ liệu) là kho lưu trữ số liệu lớn, còn kho thông tin lại là kho lưu trữ thông tin lớn. Kho số liệu và...

Nước làm cân bình nhiệt

Mặt biển xích đạo mênh mông có tính chất khác hẳn lục địa. Nó có khả năng truyền dẫn nhiệt lượng của Mặt trời xuống tận dưới đáy sâu.

"Đĩa bay" có phải là khách từ hành tinh khác đến không?

Một ngày tháng 6 năm 1947, một người Mỹ đang lái máy bay trên bầu trời. Đột nhiên ông ta phát hiện có mấy vật hình vành khăn tròn lớn đang bay về phía...

Người máy có thể tự phán đoán và vận động không?

Con người có khả năng độc lập phán đoán quyết sách, vì con người có khả năng thu thập, ghi nhớ, học tập, quy nạp và phân tích thông tin. Hiện nay...

Rắn có thể tự sát bằng nọc độc của chính mình không?

Nọc độc của rắn là một dạng nước bọt đặc biệt có chứa một loạt các zootoxin và được lưu trữ giống với tuyến nước bọt của chúng ta.

Vì sao càng lên cao, không khí càng loãng?

Chắc các bạn đã từng xem bộ phim vận động viên leo núi Trung Quốc leo lên ngọn Everest (Chômô-lungma). Vận động viên mặc quần áo rất dày, đội mũ chống...

Tại sao nói giải quyết vấn đề Y2K rất phức tạp?

Vấn đề sự cố Y2K xem ra thì giản đơn, chỉ cần đổi hai hàng số hiển thị năm thành con số bốn hàng là có thể phân biệt thế kỷ XX, thế kỷ XXI. Nhưng trên...

Vì sao phim ảnh màu sau một thời gian lại thay đổi màu, nhạt màu?

Nếu bảo quản không tốt, một cuộn phim màu, một tấm ảnh màu sẽ bị nhạt màu hoặc biến đổi màu một phần. Vì sao vậy?

Khi phía trước có thức ăn và có cả sự nguy hiểm thì mèo sẽ hành động ra sao?

Nó sẽ có những hành động mang tính mâu thuẫn như lùi về phía sau rồi lại tiến lên phía trước.